Hauptsätze

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Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Energieerhaltungssatz: Führt man einem System die Wärmemenge $\delta Q$ zu, so kann diese in innere Energie $U$ und in Arbeit $W$ umgewandelt werden. \[\qquad \mathrm \delta Q= dU - \delta W\]

Die Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer erhalten. Beachte folgende Konvention: dem System zugeführte Energie hat ein positives Vorzeichen, das System verlassende Energie hat ein negatives Vorzeichen.

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Bei der Umwandlung von Wärmeenergie $\delta Q$ in Arbeit $\delta W$ wird immer ein Teil der zugeführten Wämreenergie in Innere Energie $dU$ umgewandelt. Der in Arbeit umgewandelte Teil der Wärmeenergie heißt Exergie, der übrige Teil der aufgenommenen Wärmeenergie heißt Anergie.

Energie = Exergie + Anergie

Es ist in einem geschlossenen System unmöglich, dass sich Wärme spontan (ohne äußeren Einfluss) an einem Punkt sammelt. Die Wärme in einem abgeschlossenen System verteilt sich gleichmäßig über dieses. Das System nimmt den Zustand der maximal möglichen Entropie (Unordnung) an.

Dritter Hauptsatz der Thermodynamik

Nernst'sches Theorem: Es ist unmöglich den Absoluten Nullpunkt $T=0°K$ zu erreichen. \begin{align} \lim_{T \rightarrow 0} S(T)=0 \end{align}